湿陷性黄土路基沉陷的分析与处理

张斯 肖斌

身份证号码：43020319661212****

摘要：随着人们生活质量水平的提高，自驾游已经成为人们节假日出行的主要交通方式。公路工程的质量对车辆的正常行驶以及交通状况等方面具有重要的作用。在公路工程的施工过程中，黄土路基是重要的施工工序，湿陷性黄土是在路基施工过程中经常会出现的一种地质环境。要想对湿陷性黄土的路基沉陷问题进行分析和处理，首先就要了解什么是湿陷性黄土以及湿陷性黄土的路基沉陷的成因主要有哪些。

关键词：湿陷性黄土;路基沉陷;处理方法;

公路作为交通设施的主要类型之一，在人们的日常生活中发挥着重要的作用。现阶段我国的公路工程施工建设过程中，湿陷性黄土的路基沉降是影响公路工程质量的重要因素。处理好湿陷性黄土的路基沉降问题，对保证公路工程的质量具有重要意义。基于此，本文以湿陷性黄土的路基沉陷情况为主要研究对象，着重对湿陷性黄土的路基沉陷的成因以及处理措施进行分析，旨在促进我国公路工程建设水平的提高。

1 湿陷性黄土

1.1 湿陷性黄土的判定

在判断一个地区的土质是否属于湿陷性黄土时，首先要对该地区黄土层的地质年代、成因以及厚度等地质特征进行分析，并结合黄土中有关物理力学特性的知识对黄土的性质进行分析。一般说来，全新世和晚更新世的黄土都具有湿陷性，而中更新世仅上部土层具有湿陷性。在初步完成黄土土质的判定后，就要对当地的黄土进行取样，并以对其进行土层加压的方法来提高取样黄土的密度。在压缩工作完成之后，则要对压缩后的黄土进行浸水试验并通过黄土的湿陷系数公式来对黄土的湿陷性进行判定。

1.2 湿陷性黄土的主要特征

在经过多次的湿陷性黄土的判定之后，逐渐对湿陷性黄土的特征进行了总结和归纳：湿陷性黄土一般以黄色为主色，褐黄色和灰黄色为次色，形状主要以颗粒成分粉粒为主，颗粒的孔隙能够通过肉眼轻松地观察到。而湿陷性黄土的主要成分中含有较多的可溶性盐类，按照湿陷性的强弱可以将湿陷性黄土分为弱湿陷性、湿陷性、强湿陷性。

1.3 湿陷性黄土的成因

湿陷性黄土主要是在一定压力的情况下产生的，在被水浸泡之后，黄土的土体结构损坏的速度非常快，这样就会导致黄土发生较为明显的下沉情况。湿陷性黄土按照成因可以分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。区分自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土的最主要方法就是在自重压力下，黄土被水浸泡之后是否发生较为明显的下沉现象。

2 湿陷性黄土的路基沉陷

路基的施工建设是公路工程施工过程中的基础性施工步骤。与普通黄土相比，湿陷性黄土的路基沉陷会对公路工程的施工质量造成较大的影响。造成湿陷性黄土路基沉降的主要原因具体可以概括为三个方面。首先，由于公路的路基在施工过程中需要对土层进行压缩和夯实等工序，在对湿陷性黄土的地区进行路基的建设工作时受到湿陷性黄土性质的影响，很容易因为强度不够或没有采取相应的措施而导致沉陷问题的发生。其次，公路工程施工场地的土质大多呈垂直节理的状态，而湿陷性的黄土层普遍缺少这种状态，不仅会因土质疏松而导致植被覆盖率的减少，还会在公路工程的施工过程中造成路基的沉陷。第三，在对湿陷性黄土的土层进行施工时，还会因为路基的边坡坡面出现剥落而影响坡体的质量，进而引发湿陷性黄土的路基沉陷问题。第四，路基的排水系统不够完善，导致路基受水浸湿后，土体结构破坏，产生下沉，更严重的地方会形成黄土陷穴，引起道路坍塌。

3 湿陷性黄土路基沉陷的处理方法

3.1 湿陷性黄土路基沉陷的处理原则

由于湿陷性黄土的土层结构比普通黄土的土层结构要疏松许多，公路工程的路基建设过程包含许多具体的施工步骤，在对湿陷性黄土的路基沉陷问题进行处理时，要根据不同的施工步骤来对其进行处理。而在实际的处理过程中时，则需要重点注意遵循以下几个方面的原则。

首先，对于需要进行挖方的路段来说，出现湿陷性黄土的路基沉陷问题时要对路床的底面进行强夯、冲击碾压、重锤夯实等处理。其次，在对自重湿陷性黄土的路基沉陷进行处理时，主要采用的是灰土挤密桩、强夯的处理方法。第三，对于填方路段来说，湿陷性黄土路基沉陷的处理方法要根据周围条件的限制来选择合适的处理方法。在周围条件受限时主要采用重锤夯或强夯的处理方法，而在周围条件不受限时，则主要采用的是灰土挤密桩或灰土垫层的处理方法。第四，在对湿陷性比较弱的路基沉陷问题进行处理时，主要采用的是换填灰土垫层、重锤夯或冲击碾压的处理方法。第五，对于公路工程施工过程中的狭窄冲沟路段而言，处理因湿陷性黄土造成的路基沉陷问题时，则要根据其是否具备强夯的操作条件来对其进行处理。

3.2 换土垫层

换土垫层是现阶段我国公路工程施工中经常处理因沉陷性黄土而造成的路基沉陷的主要方法之一。换土垫层主要是以开挖的方式将公路工程在路基的施工过程中遇到的湿陷性黄土更换为土体结构比较稳定、不容易发生沉陷问题的石灰土等来处理湿陷性黄土的路基沉陷问题的。这种方法主要应用于公路工程施工过程中遇到的1～3m厚的非自重湿陷性黄土的路基沉陷问题中。尽管这种处理方法的适用范围较小，但在实际的施工过程中，由于其所消耗的成本和实际的操作工程比较简单，因而在现阶段我国的公路工程路基施工过程中，针对浅层的湿陷性黄土路基沉陷问题而言，具有广泛的适用性。

3.3 冲击碾压法

对处理范围大，有条件的路段可采用冲击碾压法处理，冲击碾压所采用的压机械型号、工艺参数等指标需要在施工前选取具有代表性路段进行试验段施工，试验段的直线长度不应小于200m。冲击碾压施工作业宽度不宜小于6m，最小冲击面积不宜小于1500m2，最短直线距离不宜小于100m，冲击碾压施工结束后要按照规范要求用荷载试验等方法检验地基出来效果，确保出来结果满足要求。

3.4 重锤夯、强夯法

通过前面的分析可以得知，重锤夯以及强夯法在公路工程的路基施工过程中对于湿陷性黄土的路基沉陷问题处理具有更大的适用范围。重锤夯主要是借助机械设备将2.5～3吨的重锤抬升到4～4.5m高并冲击地基，用以达到增加黄土密度和土体架构稳定性目的的一种处理湿陷性黄土的路基沉陷问题的方法，这种处理方法适用于湿陷性黄土土层较薄的情况。而强夯法则是通过加大重锤的重量来实现对较厚的湿陷性黄土土层的夯实工作的。在应用强夯法时，需要重点注意重锤的重量应为10～20t，而抬升的高度则为10～20m。夯点布置、夯击遍数、夯击次数、间歇时间等参数均应通过试验段进行验证，试验段夯场地面积不应小于500m2。夯点布置形式一般采用等边三角形的网络点排布。

重锤夯和强夯法都是利用重锤在下落过程中的重力加速度来实现冲击作用的，在应用这两种方法来处理公路工程中的湿陷性黄土路基沉陷问题时，不仅能够有效提高公路工程的施工质量，还能够在发生冲击作用的同时改善工程地基的力学性质。操作简单、实施效果好是其具有广泛的适用性的主要原因。而在应用这两种方法来解决公路工程路基施工过程中因湿陷性黄土产生的路基沉陷问题时，由于重锤的冲击会在一定程度上产生较大的噪声污染，因而要谨慎选择这两种处理方法。

4 结论

综上所述，处理好湿陷性黄土的路基沉降工作对提高公路工程的建设质量具有重要的作用。通过换土垫层、重锤夯、强夯法、灰土挤密桩法、桩基础、化学加固法来处理湿陷性黄土的路基沉降问题，不仅能够为我国其他地区公路工程的建设提供经验，还能够间接促进我国公路工程施工建设水平的提高，这对促进我国的公路工程建设事业的发展具有重要的作用。

参考文献

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[2]谭祖军.湿陷性黄土路基病害及防护措施分析[J].交通世界，2019(11)：81-82.